變壓吸附制氮變壓吸附（PressureSwingAdsorption,，簡(jiǎn)稱PSA）氣體分離技術(shù)是非低溫氣體分離技術(shù)的重要分支,，是人們長(zhǎng)期來(lái)努力尋找比深冷法更簡(jiǎn)單的空分方法的結(jié)果。七十年代西德埃森礦業(yè)公司成功開(kāi)發(fā)了碳分子篩,，為PSA空分制氮工業(yè)化鋪平了道路,。三十年來(lái)該技術(shù)發(fā)展很快，技術(shù)日趨成熟,，在中小型制氮領(lǐng)域已成為深冷空分的強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,。變壓吸附制氮是以空氣為原料，用碳分子篩作吸附劑,，利用碳分子篩對(duì)空氣中的氧和氮選擇吸附的特性,，運(yùn)用變壓吸附原理（加壓吸附，減壓解吸并使分子篩再生）而在常溫使氧和氮分離制取氮?dú)?。變壓吸附制氮與深冷空分制氮相比,，具有***的特點(diǎn)：吸附分離是在常溫下進(jìn)行，工藝簡(jiǎn)單,，設(shè)備緊湊，占地面積小,，開(kāi)停方便,，啟動(dòng)迅速，產(chǎn)氣快（一般在30min左右）,，能耗小,，運(yùn)行成本低，自動(dòng)化程度高,，操作維護(hù)方便,，撬裝方便,，無(wú)須專門(mén)基礎(chǔ)，產(chǎn)品氮純度可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié),，產(chǎn)氮量≤2000Nm3/h,。但到2017年為止，除美國(guó)空氣用品公司用PSA制氮技術(shù),，無(wú)須后級(jí)純化能工業(yè)化生產(chǎn)純度≥99.999%的高純氮外（進(jìn)口價(jià)格很高）,。進(jìn)一步降低溫度時(shí)，更會(huì)形成白色晶狀固體,。在生產(chǎn)中,，通常采用黑色鋼瓶盛放氮?dú)狻酃夤I(yè)高純氮批發(fā)

氮?dú)庠诔r下是一種無(wú)色無(wú)味的氣體,，熔點(diǎn)是63K,，沸點(diǎn)是77K，臨界溫度是126K,，難于液化,。溶解度很小，常壓下在283K時(shí)一體積水可溶解0.02體積的氮?dú)?。氮?dú)馐请y液化的氣體,。氮?dú)庠跇O低溫下會(huì)液化成無(wú)色液體，進(jìn)一步降低溫度時(shí),，更會(huì)形成白色晶狀固體,。在生產(chǎn)中，通常采用黑色鋼瓶盛放氮?dú)?。氮分子中存在氮氮叁鍵,，鍵能很大（941KJ/mol），以至于加熱到3273K時(shí)*有0.1%離解,，氮分子是已知雙原子分子中**穩(wěn)定的,。氮?dú)馐荂O的等電子體，在結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上有許多相似之處,。壽光工業(yè)高純氮批發(fā)由于液氮罐的熱量較大,，剛開(kāi)始充液氮時(shí)，熱均衡時(shí)間較長(zhǎng),。

由氮元素的氧化態(tài)-吉布斯自由能圖也可以看出,，除了NH4+離子外，氧化數(shù)為0的N2分子在圖中曲線的比較低點(diǎn),，這表明相對(duì)于其它氧化數(shù)的氮的化合物來(lái)講的話,，N2是熱力學(xué)穩(wěn)定狀態(tài)結(jié)構(gòu)。氧化數(shù)為0到+5之間的各種氮的化合物的值都位于HNO3和N2兩點(diǎn)的連線（圖中的虛線）的上方,。因此,，這些化合物在熱力學(xué)上是不穩(wěn)定的,，容易發(fā)生歧化反應(yīng)。在圖中的一個(gè)比N2分子值低的是NH4+離子,。正價(jià)氮呈酸性,，負(fù)價(jià)氮呈堿性。由氮分子中三鍵鍵能很大,，不容易被破壞,，因此其化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定，只有在高溫高壓并有催化劑存在的條件下,，氮?dú)獬煞挚梢院蜌錃夥磻?yīng)生成氨,。同時(shí)，由于氮分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定,，氰根離-和碳化鈣CaC2中的C22-和氮分子結(jié)構(gòu)相似,。

D·盧瑟福發(fā)現(xiàn)老鼠不能生存的空氣里燃燒蠟燭，仍然可以見(jiàn)到微弱的燭光,；待蠟燭熄滅后,，往其中放入少量的磷，磷仍能燃燒一會(huì),，對(duì)除掉空氣中的助燃?xì)鈦?lái)說(shuō),，效果是好的。把磷燃燒后剩余的氣體進(jìn)行研究,，D·盧瑟福發(fā)現(xiàn)這氣體不能維持生命,，具有滅火性質(zhì)，也不溶于苛性鉀溶液,，因此命名為“濁氣”或“毒氣”,。在同一年，普利斯特里作類似的燃燒實(shí)驗(yàn),，發(fā)現(xiàn)使1/5的空氣變?yōu)樘妓釟?，用石灰水吸收后的氣體不助燃也不助呼吸。由于他同D·盧瑟福都是深信燃素學(xué)說(shuō)的,，因此他們把剩下來(lái)的氣體叫做“被燃素飽和了的空氣”,。在常溫下柔軟的物體在液氮中浸泡一下，就會(huì)脆如玻璃,。

人類能夠有效利用氮?dú)獾闹饕緩绞呛铣砂?，但要求條件很高。近年來(lái),，人們?cè)诮吡ε逯参锕痰臋C(jī)理,，爭(zhēng)取用化學(xué)的方法模擬生物固氮,，來(lái)實(shí)現(xiàn)當(dāng)溫和條件下開(kāi)發(fā)利用空氣中的氮資源,。氮主要用于合成氨,，反應(yīng)式為(條件為高壓，高溫,、和催化劑,。反應(yīng)為可逆反應(yīng)）還是合成纖維（錦綸、腈綸）,，合成樹(shù)脂,，合成橡膠等的重要原料。氮是一種營(yíng)養(yǎng)元素還可以用來(lái)制作化肥,。例如：碳酸氫銨NH4HCO3,，氯化銨NH4Cl，硝酸銨NH4NO3等等,。由于單質(zhì)N2在常況下異常穩(wěn)定,，人們常誤認(rèn)為氮是一種化學(xué)性質(zhì)不活潑的元素。實(shí)際上相反,，元素氮有很高的化學(xué)活性,。N的電負(fù)性（3.04）*次于F、O,、Cl和Br,，說(shuō)明它能和其它元素形成較強(qiáng)的鍵。另外單質(zhì)N2分子的穩(wěn)定性恰好說(shuō)明N原子的活潑性,。問(wèn)題是人們還沒(méi)有找到在常溫常壓下能使N2分子活化的有利條件,。但在自然界中，植物根瘤上的一些細(xì)菌卻能夠在常溫常壓的低能量條件下,，把空氣中的N2轉(zhuǎn)化為氮化合物,，作為肥料供作物生長(zhǎng)使用。所以固氮的研究一直是一個(gè)重要的科學(xué)研究課題,。因此我們有必要詳細(xì)了解氮的成鍵特性和價(jià)鍵結(jié)構(gòu),。自然界中穩(wěn)定存在的氮同位素有兩種，即14N和15N,，相對(duì)比率分別為99.635%和0.365%,。壽光工業(yè)高純氮批發(fā)

只有在極高的溫度下，雙原子分子氮才會(huì)分解為單原子,。壽光工業(yè)高純氮批發(fā)

在集成電路,、半導(dǎo)體和電真空器件制造中用作保護(hù)氣和運(yùn)載氣，化學(xué)氣相淀積時(shí)的載氣,，液體擴(kuò)散源的攜帶氣,，在高溫?cái)U(kuò)散爐中用作器件的保護(hù)氣。高純氮在外延、光刻,、清洗和蒸發(fā)等工序中,，作為置換、干燥,、貯存和輸送用氣體,。顯像管制造中要求氮?dú)饧兌葹?9.99%以上。在航天技術(shù)中,，液氫加注系統(tǒng)必須先用高純氮置換,，再用高純氦置換。迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至上風(fēng)處,，并進(jìn)行隔離,，嚴(yán)格限制出入。建議應(yīng)急處理人員戴自給正壓式呼吸器,。不要直接接觸泄漏物,。盡可能切斷泄漏源。防止氣體在低凹處積聚,，遇點(diǎn)火源著火,。用排風(fēng)機(jī)將漏出氣送至空曠處。漏氣容器要妥善處理,，修復(fù),、檢驗(yàn)后再用。用霧狀水保持火場(chǎng)中容器冷卻,?？捎渺F狀水噴淋加速液氮蒸發(fā)，但不可使用水射至液氮,。如吸入高純氮,，感到呼吸困難，給輸氧,。如呼吸停止，立即進(jìn)行人工呼吸,。就醫(yī)。壽光工業(yè)高純氮批發(fā)